纸浆造纸过程的线性化
这个例子展示了如何在稳态工作点对过程模型进行线性化。
介绍
热机械制浆(TMP)是一种生产新闻纸机械纸浆的工艺。scdt万博1manbetxmp仿真软件模型是一个典型的过程安排两个阶段TMP操作:两个压力炼厂操作序列,主要炼油企业生产过程纸浆从木屑的饲料和水,二级炼油企业进一步发展纸浆粘结性能,适合造纸。研磨机物理上由两个圆盘(或反向旋转或一个静态和另一个旋转)和覆盖的凹槽表面组成。这些表面会物理地影响由木材纤维、蒸汽和水组成的三相流动，这些流动从精炼盘的中心流向其外围。圆盘表面对木材纤维的物理冲击:i.)打破它们之间的坚硬的化学和物理结合;在显微镜下使单个纤维的表面变粗，使它们能够在纸上相互啮合。控制TMP装置的主要目的是利用足够的能量来获得具有良好物理性能的纸浆，而不会在纤维通过精炼机时产生过多的能量成本或过高应力对纤维造成损伤。出于实际目的，这相当于控制两种精制器使用的总电能与木材纤维的干质量流量的比率，即。，控制应用于纸浆的估算比能。二级控制目标是控制干质量流量(纤维)与总质量流量(水和纤维)(称为纸浆稠度)的比率，使之达到成本(能源消耗)和纸浆质量之间最优权衡的值。
TMP系统的进程I/O如下:
输入:
芯片进给速度(进给rpm)，
稀释水流向每个精炼器(一级和二级稀释设定值)，
设置点的两个调节控制器，控制之间的差距，在每一套精炼机。
输出:
一级和二级精炼稠度，
一级和二级精炼机电机负载，
两家炼油厂的振动监测测量。
在本例中，我们希望在以下输入设定值条件下找到该系统在稳态运行条件下的线性模型:
进给率= 30
主间隙= 0.8
一次稀释= 170
二次间隙= 0.5
二次稀释= 120
工作点产生
打开Simulin万博1manbetxk模型。
open_system (“scdtmp”)
要获得操作点规范对象，运行命令:
opspec = operspec (“scdtmp”)
scdtmp模型的操作点规范。(时变组件评估在时间t = 0): - - - - - - - - - - - (1) scdtmp / TMP精炼/纤维填充动力学/内部规范行:dx = 0,初步猜测:3.56 (2)scdtmp / TMP精炼/纤维填充水动力学/内部规范行:dx = 0,初步猜测:6.83 (3)scdtmp / TMP炼油主要稀释/内部规范:dx = 0,初步猜测:170 (4)。scdtmp / TMP炼油主要板缺口/内部规范:dx = 0,初步猜测:0.8 (5)scdtmp / TMP炼油主要炼油企业电动机/ LTI系统内部规范:dx = 0,初步猜测:8.5 (6)scdtmp / TMP炼油主要螺旋加料器/内部规范:dx = 0,初步猜测:30 (7)scdtmp / TMP精炼线/秒的炼油企业电动机/ LTI系统内部规范:dx = 0,初步猜测:6.7 (8)scdtmp / TMP炼油二次稀释/内部规范:dx = 0,初步猜测:0.5 (9)scdtmp / TMP精炼二级板缺口/内部规范:dx = 0,初步猜测:0.5输入:—(1.)scdtmp/Feed rpm初始猜测:0 (2.)scdtmp/Pri间隙设定点初始猜测:0 (3.)scdtmp/Pri dil流设定点初始猜测:0 (4.)scdtmp/Sec间隙设置点初始猜测:0 (5.)scdtmp/秒输出:——(1.)scdtmp/Out1规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无规范:无
进给率设定值规格由:
opspec.Inputs (1)。= 1;opspec.Inputs (1)。u = 30;
主要间隙设定值规范由:
opspec.Inputs (2)。= 1;opspec.Inputs (2)。u = 0.8;
一级稀释设定值规范由:
opspec.Inputs (3)。= 1;opspec.Inputs (3)。u = 170;
二次间隙设定值规范由:
opspec.Inputs (4)。= 1;opspec.Inputs (4)。u = 0.5;
二级稀释设定值为:
opspec.Inputs (5)。= 1;opspec.Inputs (5)。u = 120;
满足本规范要求的稳态工作点由:
op = findop (“scdtmp”,opspec);
操作点搜索报告:——scdtmp模型的操作点搜索报告。(在时间t=0时评估时变组件)工作点规范被成功满足。状态:- - - - - - - - - - - (1)scdtmp / TMP精炼/纤维填充动力学/内部x行:3.56 dx: 0 (0) (2) scdtmp / TMP精炼/纤维填充水动力学/内部x行:6.83 dx: 0 (0) (3) scdtmp / TMP精炼/主稀释/内部x行:170 dx: 0 (0) (4) scdtmp / TMP精炼/主板缺口/内部x行:0.8 dx: 0 (0) (5) scdtmp / TMP炼油主要炼油企业电动机/ LTI系统内部x: 8.5 dx: 0 (0) (6) scdtmp / TMP精炼/主螺旋加料器/内部x行:30 dx:0 (0)(7)scdtmp / TMP精炼线/秒的炼油企业电动机/ LTI系统内部x: 6.64 dx: 1.74 e-12 (0) (8) scdtmp / TMP精炼/二次稀释/内部x行:120 dx: 0 (0) (9) scdtmp / TMP精炼二级板差距/内部x: 0.5 dx: 0(0)输入:- - - - - - - - - - - (1)scdtmp /饲料rpm u: 30 (2) scdtmp /设定值u Pri差距:0.8 (3)scdtmp / Pri迪勒流设定值u: 170 (4) scdtmp /秒。间隙设置点u: 0.5 (5.)稀释设定位点u: 120输出:—(1)scdtmp/Out1 y: 0.026 [-Inf Inf] y: 0.4 [-Inf Inf] y: 0.568 [-Inf Inf] y: 8.5 [-Inf Inf] y: 0.349 [-Inf Inf] y: 6.64 [-Inf Inf]
模型线性化
操作点现在可以进行线性化了。第一步是使用命令指定输入和输出点:
io (1) = linio (“scdtmp /饲料rpm”,1“输入”);io (2) = linio (“scdtmp/Pri间隙设定值”,1“输入”);io (3) = linio (“scdtmp/Pri dil流设定点”,1“输入”);io (4) = linio (“scdtmp /秒。设置点的差距的,1“输入”);io (5) = linio (“scdtmp /秒。稀释设置点的,1“输入”);io (6) = linio (“scdtmp / Mux”,1“输出”);
然后使用命令将模型线性化:
sys =线性化(“scdtmp”op, io);
主间隙设定点与主一致性之间的传递函数的波德图可以通过以下命令得到:
波德(sys (2, 2))
关闭模式。
bdclose (“scdtmp”)
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